操作系统习题解答
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操作系统练习题第一章引言(一单项选择题1 操作系统是计算机系统的一种( 。
A.应用软件B. 系统软件c. 通用软件D.工具软件2.操作系统目的是提供一个供其他程序执行的良好环境,因此它必须使计算机( A.使用方便B. 高效工作C.合理使用资源D.使用方便并高效工作3.允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统是( 。
A.分时操作系统B. 批处理单道系统C.实时操作系统D.批处理多道系统4.下列系统中( 是实时系统。
A.计算机激光照排系统B. 办公自动化系统C.化学反应堆控制系统D.计算机辅助设计系统5.操作系统是一种系统软件,它( 。
A.控制程序的执行B. 管理计算机系统的资源C.方便用户使用计算机D.管理计算机系统的资源和控制程序的执行6.计算机系统把进行( 和控制程序执行的功能集中组成一种软件,称为操作系统A.CPU 管理B.作业管理C.资源管理D.设备管理7.批处理操作系统提高了计算机系统的工作效率,但( 。
A.不能自动选择作业执行B. 无法协调资源分配c.不能缩短作业执行时间D 在作业执行时用户不能直接干预8.分时操作系统适用于( 。
A.控制生产流水线B.调试运行程序c.大量的数据处理D.多个计算机资源共享9.在混合型操作系统中,“前台”作业往往是指( 。
A.由批量单道系统控制的作业B.由批量多道系统控制的作业c.由分时系统控制的作业D.由实时系统控制的作业10.在批处理兼分时的系统中,对( 应该及时响应,使用户满意。
A.批量作业B.前台作业c.后台作业D.网络通信11.实时操作系统对可靠性和安全性要求极高,它( 。
A.十分注重系统资源的利用率B.不强调响应速度c.不强求系统资源的利用率D.不必向用户反馈信息12.分布式操作系统与网络操作系统本质上的不同之处在于( 。
A.实现各台计算机之间的通信B.共享网络个的资源c.满足较大规模的应用D.系统中若干台计算机相互协作完成同一任务13.SPOOL技术用于( 。
《操作系统》习题解答习题11.术语解释裸机虚拟机操作系统程序接口命令接口非特权指令特权指令核心态用户态系统调用微内核批处理系统分时实时指令的执行周期中断中断源中断请求中断屏蔽中断禁止GPL POSIX 时间片答案:·未配置任何软件的计算机称为“裸机”。
·在裸机上安装一层软件,使机器的功能得以扩展,这时展现在用户面前的“机器”,就是所谓的虚拟机。
·操作系统是控制和管理计算机硬件和软件资源、合理地组织计算机工作流程以及方便用户使用计算机的一个大型系统软件。
·在用户编写的程序中,可使用系统调用命令获得操作系统提供的各种功能服务,这是操作系统在程序一级给予用户的支持,称其为程序接口。
·用户可使用操作系统提供的各种操作命令,通过键盘(或鼠标)控制和完成程序的运行,这是操作系统在作业控制一级给予用户的支持,称为命令接口。
·操作系统和用户程序都能使用的硬指令,称为非特权指令。
·只能由操作系统使用的硬指令,称为特权指令。
·所谓核心态,是指CPU处于可执行包括特权指令在内的一切机器指令的状态。
·所谓用户态,是指CPU处于只能执行非特权指令的状态。
·操作系统里预先编制了很多不同功能的子程序。
用户在自己的程序里调用这些子程序,以求得操作系统提供的功能服务。
就把这些功能服务子程序称为“系统功能调用”程序,简称“系统调用”。
·微内核即是把操作系统的内核分为基本功能和非基本功能两部分,在内核里只保留基本功能部分,在核心态下运行;非基本功能部分则从内核剥离下来,让它们以各种服务的形式,在用户态下运行。
这一的操作系统内核,称为微内核。
·若在某系统中,用户作业被分批处理,在处理一批的过程中不允许用户与计算机发生交互作用,即使作业在运行中出现错误,也只能等到整批作业处理完毕后在机下修改。
这样的系统,就是所谓的“批处理系统”。
操作系统习题解答1.存储程序式计算机的主要特点是什么?答:主要特点是以顺序计算为基础,根据程序规定的顺序依次执行每一个操作,控制部件根据程序对整个计算机的活动实行集中过程控制,即为集中顺序过程控制。
这类计算是过程性的,实际上这种计算机是模拟人们的手工计算的产物。
即首先取原始数据,执行一个操作,将中间结果保存起来;再取一个数,和中间结果一起又执行一个操作,如此计算下去。
在遇到多个可能同时执行的分支时,也是先执行完一个分支,然后再执行第二个分支,直到计算完毕。
2.批处理系统和分时系统各具有什么特点?答:批处理系统是在解决人—机矛盾以及高速度的中央处理机和低速度的I/O设备这两对矛盾的过程中发展起来的。
它的出现改善了CPU和外设的使用情况,其特点是实现了作业的自动定序、自动过渡,从而使整个计算机系统的处理能力得以提高。
在多道系统中,若采用了分时技术,就是分时操作系统,它是操作系统的另一种类型。
它一般采用时间片轮转的办法,使一台计算机同时为多个任务服务。
对用户都能保证足够快的响应时间,并提供交互会话功能。
它与批处理系统之间的主要差别在于,分时系统是人机交互式系统,响应时间快;而批处理系统是作业自动定序和过渡,无人机交互,周转时间长。
3.实时系统的特点是什么?一个实时信息处理系统和一个分时系统从外表看来很相似,它们有什么本质的区别呢?答:实时系统对响应时间的要求比分时系统更高,一般要求响应时间为秒级、毫秒级甚至微秒级。
将电子计算机应用到实时领域,配置上实时监控系统,便组成各种各样的专用实时系统。
实时系统按其使用方式不同分为两类:实时控制系统和实时信息处理系统。
实时控制是指利用计算机对实时过程进行控制和提供监督环境。
实时信息处理系统是指利用计算机对实时数据进行处理的系统。
实时系统大部分是为特殊的实时任务设计的,这类任务对系统的可靠性和安全性要求很高。
与分时系统相比,实时系统没有那样强的交互会话功能,通常不允许用户通过实时终端设备去编写新的程序或修改已有的程序。
操作系统习题(附参考答案)一、单选题(共100题,每题1分,共100分)1、下列存储器中,速度最快的是()。
A、内存B、寄存器C、CacheD、磁盘正确答案:B2、时钟中断事件属于()中断事件。
A、程序B、自愿性C、外部D、输入/输出正确答案:C3、可变分区存储管理系统中,若采用最佳适应分配算法,“空闲区表”中的空闲区可按()顺序排列。
A、大小从大到小B、大小从小到大C、地址从大到小D、地址从小到大正确答案:B4、从静态的角度看,下列选项中哪一个是进程必须拥有而程序所没有的?()A、常量数据B、全局变量C、进程控制块D、代码正文正确答案:C5、()不是管程的组成部分。
A、对局部于管程内的数据结构设置初始值的语句B、对管程内数据结构进行操作的一组过程C、局部于管程的共享数据结构D、管程外过程调用管程内数据结构的说明正确答案:D6、下列关于父进程和子进程的叙述中,正确的是()。
A、子进程执行完了,父进程才能执行B、父进程创建了子进程,因此父进程执行完了,子进程才能执行C、撤销子进程时,应该同时撤销父进程D、撤销父进程时,应该同时撤销子进程正确答案:D7、某计算机系统中有8台打印机,有K个进程竞争使用,每个进程最多需要3台打印机。
该系统可能会发生死锁的K的最小值是()。
A、3B、4C、2D、5正确答案:B8、分页虚拟存储管理系统中,若采用FIFO页面置换算法,则当分配的物理页面数增加时,缺页中断的次数()。
A、减少B、可能增加也可能减少C、增加D、不变正确答案:B9、产生内存抖动的主要原因是()。
A、内存空间太小B、CPU运行速度太慢C、CPU调度算法不合理D、页面置换算法不合理正确答案:D10、()存储管理兼顾了段式在逻辑上清晰和页式在存储管理上方便的优点。
A、分页B、段页式C、可变分区D、分段正确答案:B11、发生死锁的必要条件有四个,要预防死锁的发生,可以破坏这四个必要条件,但破坏()条件是不太实际的。
操作系统习题与解答(含答案)第⼀章操作系统引论⼀、选择题1.在计算机系统中配置操作系统的主要⽬的是(),操作系统的主要功能是管理计算机系统中的(),其中包括()管理和()管理,以及设备管理和⽂件管理。
这⾥的()管理主要是对进程进⾏管理。
(1)A.增强计算机系统的功能;B.为了使⽤系统的资源;C.提⾼系统的运⾏速度;D.提⾼系统使⽤效率,合理地组织系统的⼯作流程,以提⾼系统吞吐量。
(2)A.程序和数据;B.进程;C.资源;D.作业;E.任务。
(3)(4)A.存储器;B.虚拟存储器;C.运算器;D.处理机;E.控制器。
2.操作系统有多种类型:(1)允许多个⽤户以交互⽅式使⽤计算机的操作系统,称为();(2)允许多⽤户将若⼲个作业提交给计算机系统集中处理的操作系统称为();(3)在()的控制下,计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据,并做出响应。
A.批处理操作系统;B.分时操作系统;C.实时操作系统;D.微机操作系统;E.多处理机操作系统。
3.在下列性质中,哪⼀个不是分时系统的特征。
()A.交互性B.多路性C.成批性D.独占性4.实时操作系统追求的⽬标是()。
A.⾼吞吐率B.充分利⽤内存C.快速响应D.减少系统开销5. 现代操作系统的两个基本特征是()和资源共享A.多道程序设计B.中断处理C.程序的并发执⾏D.实现分时与实时处理6.引⼊多道程序的⽬的在于()。
A.有利于代码共享,减少主、辅存信息交换量。
B.提⾼实时响应速度。
C.充分利⽤CPU,减少CPU等待时间D.充分利⽤存储器7.操作系统是⼀组().A.⽂件管理程序B.中断处理程序C.资源管理程序D.设备管理程序8.()不是操作系统关⼼的主要问题.A.管理计算机裸机B.设计、提供⽤户程序与计算机硬件系统的界⾯C.管理计算机系统资源D.⾼级程序设计语⾔的编译器9.⽤户在⼀次计算机过程中,或者⼀次事物处理中,要求计算机完成所做的⼯作的集合,这是指().A.进程B.程序C.作业D.系统调⽤10.订购机票系统处理各⾃各个终端的服务请求,处理后通过终端回答⽤户,所以它是⼀个()。
1.高级调度与低级调度的主要任务是什么?为什么要引入中级调度?答:高级调度主要任务是根据某种算法,把外存上处于后备队列中的那些作业调入内存,也就是说高级调度的调度对象是作业。
低级调度主要任务是:决定就绪队列中的哪个进程应获得处理机,.然后再由分派程序执行把处理机分配给该进程的具体操作。
中级调度的任务:使那些暂时不能运行的进程不再占用宝贵的内存资源,而将它们调至外存上去等待,把此时的进程状态称为就绪驻外存状态或挂起状态。
当这些进程重又具备运行条件且内存又稍有空闲时,由中级调度来决定把外存上的那些又具备运行条件的就绪进程重新调入内存,并修改其状态为就绪状态,挂在就绪队列上等待进程调度。
引入中级调度的主要目的是为了提高内存利用率和系统吞吐量。
2.处理机调度算法的共同目标是什么?批处理系统的调度目标又是什么?答:共同目标:资源利用率,公平性,平衡性,策略强制执行。
批处理系统的调度目标:平均周转时间短,系统吞吐量高,处理机利用率高。
3.在批处理系统、分时系统和实时系统中,各采用哪几种进程(作业)调度算法?答:批处理系统的调度算法:短作业优先、优先权、高响应比优先、多级反馈队列调度算法。
分时系统的调度算法:时间片轮转法。
实时系统的调度算法:最早截止时间优先即EDF、最低松弛度优先即LLF算法。
4.何谓“优先级倒置”现象,可采取什么方法来解决?答:当前0S广泛采用优先级调度算法和抢占方式,然而在系统中存在着影响进程运行的资源而可能产生“优先级倒置”的现象,即高优先级进程(或线程)被低优先级进程(或线程)延迟或阻塞。
5.何谓"死锁"?产生死锁的原因和必要条件是什么?答:死锁:是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局,当进程处于这种僵持状态时,若无外力作用,它们都将无法再向前推进。
产生死锁的原因:(1)竞争资源。
(2)进程间推进顺序非法。
产生死锁的必要条件:(1)互斥条件;(2)请求和保持条件;(3)不剥夺条件;(4)环路等待条件。
第一章操作系统引论一、单项选择题1.操作系统是一种__________。
A.通用软件B.系统软件C.应用软件D.软件包2,操作系统的__________管理部分负责对进程进行调度。
A.主存储器B.控制器C.运算器D.处理机3.操作系统是对__________进行管理的软件。
A.软件B.硬件C,计算机资源 D.应用程序4.从用户的观点看,操作系统是__________。
A.用户与计算机之间的接口B.控制和管理计算机资源的软件C.合理地组织计算机工作流程的软件D.由若干层次的程序按一定的结构组成的有机体5,操作系统的功能是进行处理机管理、_______管理、设备管理及文件管理。
A.进程B.存储器C.硬件D.软件6,操作系统中采用多道程序设计技术提高CPU和外部设备的_______。
A.利用率B.可靠性C.稳定性D.兼容性7.操作系统是现代计算机系统不可缺少的组成部分,是为了提高计算机的_______和方便用户使用计算机而配备的一种系统软件。
A. 速度B.利用率C. 灵活性D.兼容性8.操作系统的基本类型主要有_______。
A.批处理系统、分时系统及多任务系统B.实时操作系统、批处理操作系统及分时操作系统C.单用户系统、多用户系统及批处理系统D.实时系统、分时系统和多用户系统9.所谓_______是指将一个以上的作业放入主存,并且同时处于运行状态,这些作业共享处理机的时间和外围设备等其他资源。
A. 多重处理B.多道程序设计C. 实时处理D.并行执行10. _______操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端,多个用户可以通过各自的终端同时交互地使用计算机。
A.网络D.分布式C.分时D.实时11.如果分时操作系统的时间片一定,那么_______,则响应时间越长。
A.用户数越少B.用户数越多C.内存越少D. 内存越多12,分时操作系统通常采用_______策略为用户服务。
A.可靠性和灵活性B.时间片轮转C.时间片加权分配D,短作业优先13. _______操作系统允许用户把若干个作业提交给计算机系统。
第一章一、选择题1. D2. C 3,B 4.B 5.B6. A7. B 8,D 9.A 10.C11. A 12. A 13,D 14.B 15.A二、填空题1. 硬件、软件2. 交互性、多路性和独占性3.雨提高系统的工作效率4.处理器管理、存储器管理、文件管理、设备管理和接口管理。
5. 程序级和用户组(程序接口和命令接口)。
三、简答题1.计算机系统由哪些部分组成?处理器管理、存储器管理、文件管理、设备管理和接口管理2. 什么是操作系统?(1)管理和控制计算机的硬件和软件资源。
(2)合理组织计算机工作流程。
(3)提供方便用户操作的接口的软件。
3. 实时操作系统的主要特点是什么?及时性、可靠性。
4. 从资源管理的角度来看,操作系统的基本功能可分成哪些部分? 管理和控制计算机的硬件和软件资源。
5. 操作系统的分类?(1)批处理操作系统。
(2)实时操作系统。
(3)分时操作系统。
(4)网络操作系统。
(5)分布式操作系统。
(6)嵌入式操作系统。
(7)微型计算机操作系统。
第二章一、选择题1. D2. B 3,D 4.B 5.B6. A7. B 8,D 9.A 10.C11. B 12. B 13,B 14.B 15.D16. A 17. D 18,A 19.C 20.D21. B 22. D 23,D 24.D二、填空题1. 动态和静态。
2. 程序、数据和PCB(进程控制块)3. 程序、数据和PCB(进程控制块、PCB、程序段。
4. 动态、静态5. 4,06. 高级调度(高级)。
按照某调度算法从后备队列中选取作业7.平均吞吐量、所能忍受的响应时间、系统资源的利用率。
8.操作系统9.收容、运行、完成三、简答题1. 什么叫多道程序设计?为什么要采用多道程序设计?答:多道程序设计是指在主存中同时存放多个程序,它们都处于执行的开始点和结束点之间,这些程序轮渡或以其他方式共享CPU。
多道程序设计的根本目的是提高CPU利用率和资源利用率,其体现的结果是并发。
操作系统习题带附标准答案第五章⼀、问答题1、简述页式虚拟存储管理的基本原理。
2、交换扩充了内存,因此,交换也实现了虚拟存储器。
这句话对吗?不对。
交换是把各个进程完整地调⼊内存,运⾏⼀段时间,再放回磁盘上。
虚拟存储器是使进程在只有⼀部分在内存的情况下也能运⾏。
交换是把整个进程换⼊换出主存。
⽽虚拟存储器的基本思想是程序的⼤⼩可以超过物理内存的⼤⼩,操作系统把程序的⼀部分调⼊主存来运⾏,⽽把其他部分保留在磁盘上。
故交换并未实现虚拟存储器。
3、简述虚拟存储器的实现原理。
4、简述快表的作⽤。
5、什么是紧凑?什么时候紧凑?6、⽐较存储管理中的连续分配和离散分配⽅式。
7、当系统中的地址空间⾮常⼤时(例如32位),会给页表的设计带来什么问题?请给出⼀个⽅案并分析其优缺点。
答:会导致页表过长从⽽很难找到⼀块连续的存储空间存放页表,此外如果页表中的⾏不连续也会加⼤访问页表的查找时间。
可以⽤多级页表解决这个问题,将页表分页,离散地存储在不同区域,同时建⽴另⼀张页表映射原来页表的每⼀页。
优点是不需要⼤块的连续空间,但并没有减少页表的空间,同时也增加了访存次数。
8、缺页中断和⼀般中断有什么区别?9、简述分页存储管理的基本思想和页表的作⽤。
10、交换扩充了内存,因此,交换也实现了虚拟存储器。
这句话对吗?11、叙述简单Clock置换算法的实现⽅案。
12、解释静态重定位与动态重定位。
13、什么叫紧凑,什么时候紧凑?14、为了实现虚拟页式存储管理,页表应该包含哪些内容?15、页和段有哪些区别?16、覆盖技术和交换技术的特点是什么?17、简述分页和分段的区别。
18、什么是紧凑?什么时候紧凑?19、简述虚拟存储器的定义。
20、简述分页和分段的区别21什么叫可重⼊代码?22、局部性原理可以体现在哪两个⽅⾯,其具体含义是什么?23、分页和分段的主要区别是什么?⼆、计算题1、现有⼀分页虚拟存取管理系统,其页表保存在寄存器中。
若有⼀个可⽤的空页或被替换的页未被修改,则它处理⼀个缺页中断需要8ms。
《操作系统教程》习题答案习题11.单项选择题(1)大中小型计算机是以为中心的计算机系统。
A、CPUB、存储器C、系统总线D、通道(2)以下关于操作系统的说法正确的是。
A、批处理系统是实现人机交互的系统B、批处理系统具有批处理功能,但不具有交互能力C、分时系统是实现自动控制,无须人为干预的系统D、分时系统即具有分时交互能力,又具有批处理能力(3)操作系统的职能是管理软硬件资源、合理地组织计算机工作流程和。
A、为用户提供良好的工作环境和接口B、对用户的命令作出快速响应C、作为服务机构向其它站点提供优质服务D、防止有人以非法手段进入系统(4)设计实时操作系统时,首先应考虑系统的。
A、可靠性和灵活性B、实时性和可靠性C、优良性和分配性D、灵活性和分配性(5)多道程序设计是指。
A、在分布式系统中同一时刻运行多个程序B、在一台处理器上并行运行多个程序C、在实时系统中并发运行多个程序D、在一台处理器上并发运行多个程序(6)以下关于并发性和并行性的说法正确的是。
A、并发性是指两个及多个事件在同一时刻发生B、并发性是指两个及多个事件在同一时间间隔内发生C、并行性是指两个及多个事件在同一时间间隔内发生D、并发性是指进程,并行性是指程序(1)B (2)B (3)A (4)B (5)D (6)B2.填空题(1)微机是以总线为纽带构成的计算机系统。
(2)在批处理兼分时系统中,往往把由分时系统控制的作业称为前台作业,把由批处理系统控制的作业称为后台作业。
(3)在分时系统中,若时间片长度一定,则用户数越多,系统响应时间越慢。
(4)分布式操作系统能使系统中若干台计算机协同完成一个共同的任务,分解问题成为子计算并使之在系统中各台计算机上并行执行,以充分利用各计算机的优势。
(5)用户通过网络操作系统可以网络通信、资源共享,从而大大扩展了计算机的应用范围。
3.简答题(1)什么是操作系统?现代操作系统的基本特征是什么?操作系统是直接控制和管理计算机系统中的硬件和软件资源,合理地组织计算机工作流程,便于用户使用的程序集合。
第一章绪论一、单项选择题1、在下列选择中,(D)不是操作系统关心的主要问题。
A、管理计算机裸机B、设计、提供用户程序计算机硬件系统的界面C、管理计算机系统资源D、高级程序设计语言的编译器2、批处理系统的主要缺点是(C)。
A、CPU利用率低B、不能并发执行C、缺少交互性D、以上都不是3、多道程序设计是指(D)。
A、在实时系统中并发运行多个程序B、在分布系统中同一时刻运行多个程序C、在一台处理器上同一时刻运行多个程序D、在一台处理器上并发运行多个程序4、以下最早的OS是(D)。
A、分布式系统B、实时系统C、分时系统D、批处理系统5、批处理OS提高了计算机系统的工作效率,但(D)。
A、不能自动选择作业执行B、无法协调资源分配C、不能缩短作业执行时间D、在作业执行时用户不能直接干预6、分时OS追求的目标是(C)。
A、高吞吐量B、充分利用内存C、快速响应D、减少系统开销7、多道批处理系统提高了计算机系统的资源利用率,同时(B)A、减少了各作业的执行时间B、增加了作业吞吐量C、减少了作业的吞吐量D、减少了部分作业的执行时间8、设计实时OS时,(B)不是主要追求目标。
A、安全可靠B、资源利用率C、及时响应D、快速处理9、现代OS的两个基本特征是(C)和资源共享。
A、多道程序设计B、中断处理C、程序的并发执行D、实现分时与时实处理10、OS中采用多道程序设计技术提高了CPU和外部设备的(A)。
A、利用率B、可靠性C、稳定性D、兼容性11、OS的基本类型有(B)A、批处理系统、分时系统及多任务系统B、实时OS、批处理OS及分时OSC、单用户系统、多用户系统及批处理系统D、实时系统、分时系统和多用户系统12、为了使系统中所有的用户都能得到及时响应,该OS应该是(B)A、多道批处理系统B、分时系统C、实时系统D、网络系统13、从下列叙述中选出正确的叙述(A)。
A、OS的不确定性是指在OS控制下的多个作业执行顺序和每个作业的执行时间是不确定的。
第一章绪论一、单项选择题1、在下列选择中,(D)不是操作系统关心的主要问题。
A、管理计算机裸机B、设计、提供用户程序计算机硬件系统的界面C、管理计算机系统资源D、高级程序设计语言的编译器2、批处理系统的主要缺点是(C)。
A、CPU利用率低B、不能并发执行C、缺少交互性D、以上都不是3、多道程序设计是指(D)。
A、在实时系统中并发运行多个程序B、在分布系统中同一时刻运行多个程序C、在一台处理器上同一时刻运行多个程序D、在一台处理器上并发运行多个程序4、以下最早的OS是(D)。
A、分布式系统B、实时系统C、分时系统D、批处理系统5、批处理OS提高了计算机系统的工作效率,但(D)。
A、不能自动选择作业执行B、无法协调资源分配C、不能缩短作业执行时间D、在作业执行时用户不能直接干预6、分时OS追求的目标是(C)。
A、高吞吐量B、充分利用内存C、快速响应D、减少系统开销7、多道批处理系统提高了计算机系统的资源利用率,同时(B)A、减少了各作业的执行时间B、增加了作业吞吐量C、减少了作业的吞吐量D、减少了部分作业的执行时间8、设计实时OS时,(B)不是主要追求目标。
A、安全可靠B、资源利用率C、及时响应D、快速处理9、现代OS的两个基本特征是(C)和资源共享。
A、多道程序设计B、中断处理C、程序的并发执行D、实现分时与时实处理10、OS中采用多道程序设计技术提高了CPU和外部设备的(A)。
A、利用率B、可靠性C、稳定性D、兼容性11、OS的基本类型有(B)A、批处理系统、分时系统及多任务系统B、实时OS、批处理OS及分时OSC、单用户系统、多用户系统及批处理系统D、实时系统、分时系统和多用户系统12、为了使系统中所有的用户都能得到及时响应,该OS应该是(B)A、多道批处理系统B、分时系统C、实时系统D、网络系统13、从下列叙述中选出正确的叙述(A)。
A、OS的不确定性是指在OS控制下的多个作业执行顺序和每个作业的执行时间是不确定的。
操作系统课后习题答案第一章o引论1.设计现代OS的主要目标是什么方便性,有效性,可扩充性和开放性.2.OS的作用可表现为哪几个方面a.OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口;b.OS作为计算机系统资源的管理者;c.OS作为扩充机器.4.试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么不断提高计算机资源利用率和系统吞吐量的需要;5.何谓脱机I/O和联机I/Oa.脱机输入输出方式(Off-LineI/O)是为了解决人机矛盾及CPU和I/O设备之间速度不匹配而提出的.它减少了CPU的空闲等待时间,提高了I/O速度.具体内容是将用户程序和数据在一台外围机的控制下,预先从低速输入设备输入到磁带上,当CPU需要这些程序和数据时,在直接从磁带机高速输入到内存,从而大大加快了程序的输入过程,减少了CPU等待输入的时间,这就是脱机输入技术;当程序运行完毕或告一段落,CPU需要输出时,无需直接把计算结果送至低速输出设备,而是高速把结果输出到磁带上,然后在外围机的控制下,把磁带上的计算结果由相应的输出设备输出,这就是脱机输出技术.b.若这种输入输出操作在主机控制下进行则称之为联机输入输出方式.6.试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么用户的需要.即对用户来说,更好的满足了人-机交互,共享主机以及便于用户上机的需求.7.实现分时系统的关键问题是什么应如何解决a.关键问题:及时接收,及时处理;b.对于及时接收,只需在系统中设置一多路卡,多路卡作用是使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据;---对于及时处理,应使所有的用户作业都直接进入内存,在不长的时间内,能使每个作业都运行一次.8为什么要引入实时操作系统更好地满足实时控制领域和实时信息处理领域的需要.12试从交互性,及时性和可靠性方面,将分时系统与实时系统进行比较.a.分时系统是一种通用系统,主要用于运行终端用户程序,因而它具有较强的交互能力;而实时系统虽然也有交互能力,但其交互能力不及前者.b.实时信息系统对实用性的要求与分时系统类似,都是以人所能接收的等待时间来确定;而实时控制系统的及时性则是以控制对象所要求的开始截止时间和完成截止时间来确定的.c.实时系统对系统的可靠性要求要比分时系统对系统的可靠性要求高.13OS具有哪几大特征它的最基本特征是什么a.并发(Concurrence),共享(Sharing),虚拟(Virtual),异步性(Aynchronim).b.其中最基本特征是并发和共享.14处理机管理具有哪些功能它们的主要任务是什么a.进程控制,进程同步,进程通信和调度.b.进程控制的主要任务是为作业创建进程,撤销已结束的进程,以及控制进程在运行过程中的状态转换.---进程同步的主要任务是对诸进程的运行进行调节.---进程通信的任务是实现在相互合作进程之间的信息交换.---调度分为作业调度和进程调度.作业调度的基本任务是从后备队列中按照一定的算法,选择出若干个作业,为它们分配必要的资源;而进程调度的任务是从进程的就绪队列中,按照一定的算法选出一新进程,把处理机分配给它,并为它设置运行现场,是进程投入运行.15内存管理有哪些主要功能它们的主要任务是什么a.主要功能:内存分配,内存保护,地址映射和内存扩充等.b.内存分配的主要任务是为每道程序分配内存空间,提高存储器利用率,以减少不可用的内存空间,允许正在运行的程序申请附加的内存空间,以适应程序和数据动态增长的需要.---内存保护的主要任务是确保每道用户程序都在自己的内存空间中运行,互不干扰.---地址映射的主要任务是将地址空间中的逻辑地址转换为内存空间中与之对应的物理地址.---内存扩充的主要任务是借助虚拟存储技术,从逻辑上去扩充内存容量.16设备管理有哪些主要功能其主要任务是什么a.主要功能:缓冲管理,设备分配和设备处理,以及虚拟设备等.b.主要任务:完成用户提出的I/O请求,为用户分配I/O设备;提高CPU和I/O设备的利用率;提高I/O速度;以及方便用户使用I/O设备.17文件管理有哪些主要功能其主要任务是什么a.主要功能:对文件存储空间的管理,目录管理,文件的读,写管理以及文件的共享和保护.b.主要任务:对用户文件和系统文件进行管理,以方便用户使用,并保证文件的安全性.18是什么原因使操作系统具有异步性特征a.程序执行结果是不确定的,即程序是不可再现的.b.每个程序在何时执行,多个程序间的执行顺序以及完成每道程序所需的时间都是不确定的,即不可预知性.第二章2.试画出下面条语句的前趋图:S1:a=5-某;S2:b=a某某;S3:c=4某某;S4:d=b+c;S5:e=d+3.S1->S2->S4->S5......../......S33.程序并发执行为什么会产生间断性因为程序在并发执行过程中存在相互制约性.4.程序并发执行为什么会失去封闭性和可再现性因为程序并发执行时,多个程序共享系统中的各种资源,资源状态需要多个程序来改变,即存在资源共享性使程序失去封闭性;而失去了封闭性导致程序失去可再现性.5.在操作系统中为什么要引入进程概念它会产生什么样的影响为了使程序在多道程序环境下能并发执行,并能对并发执行的程序加以控制和描述,而引入了进程概念.影响:使程序的并发执行得以实行.6.试从动态性,并发性和独立性上比较进程和程序a.动态性是进程最基本的特性,可表现为由创建而产生,由调度而执行,因得不到资源而暂停执行,以及由撤销而消亡,因而进程由一定的生命期;而程序只是一组有序指令的集合,是静态实体.b.并发性是进程的重要特征,同时也是OS的重要特征.引入进程的目的正是为了使其程序能和其它进程的程序并发执行,而程序是不能并发执行的.c.独立性是指进程实体是一个能独立运行的基本单位,同时也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位.而对于未建立任何进程的程序,都不能作为一个独立的单位参加运行.7.试说明PCB的作用为什么说PCB是进程存在的唯一标志a.PCB是进程实体的一部分,是操作系统中最重要的记录型数据结构.PCB中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息.因而它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据),成为一个能独立运行的基本单位,一个能和其它进程并发执行的进程.b.在进程的整个生命周期中,系统总是通过其PCB对进程进行控制,系统是根据进程的PCB而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的,所以说,PCB是进程存在的唯一标志.8.试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因.a.处于就绪状态的进程,当进程调度程序为之分配了处理机后,该进程便由就绪状态变为执行状态.b.当前进程因发生某事件而无法执行,如访问已被占用的临界资源,就会使进程由执行状态转变为阻塞状态.c.当前进程因时间片用完而被暂停执行,该进程便由执行状态转变为就绪状态.9.为什么要引入挂起状态该状态具有哪些性质a.引入挂起状态处于5中需要:终端用户的需要,父进程的需要,操作系统的需要,对换的需要和负荷调节的需要.b.处于挂起状态的进程不能接收处理机调度.10在进行进程切换时,所要保存的处理机状态信息主要有哪些a.进程当前暂存信息;b.下一条指令地址信息;c.进程状态信息;d.过程和系统调用参数及调用地址信息.11试说明引起进程创建的主要事件.a.用户登陆;b.作业调度;c.提供服务;d.应用请求.12试说明引起进程撤消的主要事件.a.正常结束;b.异常结束;c.外界干预;13在创建一个进程时,需完成的主要工作是什么a.操作系统发现请求创建新进程事件后,调用进程创建原语Creat();b.申请空白PCB;c.为新进程分配资源;d.初始化进程控制块;e.将新进程插入就绪队列.14在撤消一个进程时,需完成的主要工作是什么a.OS调用进程终止原语;b.根据被终止进程的标志符,从PCB集合中检索出该进程的PCB,从中读出该进程的状态;c.若被终止进程正处于执行状态,应立即中止该进程的执行,并设置调度标志为真;d.若该进程还有子孙进程,还应将其所有子孙进程予以终止;e.将该进程所拥有的全部资源,或者归还给其父进程,或者归还给系统;f.将被终止进程(它的PCB)从所在队列(或链表)中移出,等待其它程序来搜集信息.15试说明引起进程阻塞或被唤醒的主要事件是什么a.请求系统服务;b.启动某种操作;c.新数据尚未到达;d.无新工作可做.17.为什么进程在进入临界区之前,应先执行"进入区"代码,在退出临界区后又执行"退出区"代码为了实现多个进程对临界资源的互斥访问,必须在临界区前面增加一段用于检查欲访问的临界资源是否正被访问的代码,如果未被访问,该进程便可进入临界区对资源进行访问,并设置正被访问标志,如果正被访问,则本进程不能进入临界区,实现这一功能的代码成为"进入区"代码;在退出临界区后,必须执行"退出区"代码,用于恢复未被访问标志.18.同步机构应遵循哪些基本准则为什么a.空闲让进.b.忙则等待.c.有限等待.d.让权等待.20.你认为整型信号量机制和记录型信号量机制,是否完全遵循了同步机构的四条准则a.在整型信号量机制中,未遵循"让权等待"的准则.b.记录型信号量机制完全遵循了同步机构的"空闲让进,忙则等待,有限等待,让权等待"四条准则.23.在生产者-消费者问题中,如果缺少了ignal(full)或ignal(empty),对执行结果会有何影响生产者-消费者问题可描述如下: varmute某,empty,full:emaphore:=1,n,0;buffer:array[0,...,n-1]ofitem;in,out:integer:=0,0;beginparbeginproducer:beginrepeat.produceaniteminne某tp;..wait(empty);wait(mute某);buffer(in):=ne某tp;in:=(in+1)modn;ignal(mute某);/某某某某某某某某某某某某某某某某/ ignal(full);/某某某某某某某某某某某某某某某某/ untilfale;endconumer:beginrepeatwait(full);wait(mute某);ne某tc:=buffer(out);out:=(out+1)modn;ignal(mute某);/某某某某某某某某某某某某某某某某/ ignal(empty);/某某某某某某某某某某某某某某某某/conumetheiteminne某tc;untilfale;endparendend可见,生产者可以不断地往缓冲池送消息,如果缓冲池满,就会覆盖原有数据,造成数据混乱.而消费者始终因wait(full)操作将消费进程直接送入进程链表进行等待,无法访问缓冲池,造成无限等待.24.在生产者-消费者问题中,如果将两个wait操作即wait(full)和wait(mute某)互换位置;或者是将ignal(mute某)与ignal(full)互换位置结果会如何varmute某,empty,full:emaphore:=1,n,0;buffer:array[0,...,n-1]ofitem;in,out:integer:=0,0;beginparbeginproducer:beginrepeat..produceaniteminne某tp;.wait(empty);wait(mute某);buffer(in):=ne某tp;in:=(in+1)modn;/某某某某某某某某某某某某某某某某某某某/ ignal(full);ignal(mute某);/某某某某某某某某某某某某某某某某某某某/ untilfale;endconumer:beginrepeat/某某某某某某某某某某某某某某某某某某/ wait(mute某);wait(full);/某某某某某某某某某某某某某某某某某某/ne某tc:=buffer(out);out:=(out+1)modn;ignal(mute某);ignal(empty);conumetheiteminne某tc;untilfale;endparendendwait(full)和wait(mute某)互换位置后,因为mute某在这儿是全局变量,执行完wait(mute某),则mute某赋值为0,倘若full也为0,则该生产者进程就会转入进程链表进行等待,而生产者进程会因全局变量mute某为0而进行等待,使full始终为0,这样就形成了死锁.而ignal(mute某)与ignal(full)互换位置后,从逻辑上来说应该是一样的.25.我们为某临界区设置一把锁W,当W=1时,表示关锁;W=0时,表示锁已打开.试写出开锁原语和关锁原语,并利用它们去实现互斥.开锁原语:unlock(W):W=0;关锁原语:lock(W);if(W==1)dono_op;W=1;利用开关锁原语实现互斥:varW:emaphore:=0;beginparbeginproce:repeatlock(W);criticalectionunlock(W);remainderectionuntilfale;endparend26.试修改下面生产者-消费者问题解法中的错误: producer:beginrepeat..produceraniteminne某tp;wait(mute某);wait(full);/某应为wait(empty),而且还应该在wait(mute某)的前面某/buffer(in):=ne某tp;/某缓冲池数组游标应前移:in:=(in+1)modn;某/ignal(mute某);/某ignal(full);某/untilfale;endconumer:beginrepeatwait(mute某);wait(empty);/某应为wait(full),而且还应该在wait(mute某)的前面某/ne某tc:=buffer(out);out:=out+1;/某考虑循环,应改为:out:=(out+1)modn;某/ignal(mute某);/某ignal(empty);某/conumeriteminne某tc;untilfale;end27.试利用记录型信号量写出一个不会出现死锁的哲学家进餐问题的算法.设初始值为1的信号量c[I]表示I号筷子被拿(I=1,2,3,4,...,2n),其中n为自然数.end(I):BeginifImod2==1then{P(c[I]);P(c[I-1mod5]);V(c[I-1mod5]);}ele{P(c[I-1mod5]);P(c[I]);Eat;V(c[I]);V(c[I-1mod5]);}End28.在测量控制系统中的数据采集任务,把所采集的数据送一单缓冲区;计算任务从该单缓冲中取出数据进行计算.试写出利用信号量机制实现两者共享单缓冲的同步算法.intmute某=1;intempty=n;intfull=0;intin=0;intout=0;{cobeginend();obtain();coend}end(){while(1){..collectdatainne某tp; ..wait(empty);wait(mute某);buffer(in)=ne某tp;in=(in+1)modn;ignal(mute某);ignal(full);}}//endobtain(){while(1){wait(full);wait(mute某);ne某tc:=buffer(out);out:=(out+1)modn;ignal(mute某);ignal(empty);culculatethedatainne某tc;}//while}//obtain29画图说明管程由哪几部分组成为什么要引入条件变量管程由三部分组成:局部于管程的共享变量说明;对该数据结构进行操作的一组过程;对局部于管程的数据设置初始值的语句.(图见P59)因为调用wait原语后,使进程等待的原因有多种,为了区别它们,引入了条件变量.30.如何利用管程来解决生产者-消费者问题(见P60)31.什么是AND信号量试利用AND信号量写出生产者-消费者问题的解法.为解决并行所带来的死锁问题,在wait操作中引入AND条件,其基本思想是将进程在整个运行过程中所需要的所有临界资源,一次性地全部分配给进程,用完后一次性释放.解决生产者-消费者问题可描述如下:varmute某,empty,full:emaphore:=1,n,0;buffer:array[0,...,n-1]ofitem;in,out:integer:=0,0;beginparbeginproducer:beginrepeat..produceaniteminne某tp;..wait(empty);wait(1,2,3,...,n);//1,2,...,n为执行生产者进程除empty外其余的条件wait(mute某);buffer(in):=ne某tp;in:=(in+1)modn;ignal(mute某);ignal(full);ignal(1,2,3,...,n);untilfale;endconumer:beginrepeatwait(full);wait(k1,k2,k3,...,kn);//k1,k2,...,kn为执行消费者进程除full 外其余的条件wait(mute某);ne某tc:=buffer(out);out:=(out+1)modn;ignal(mute某);ignal(empty);ignal(k1,k2,k3,...,kn);conumetheiteminne某tc;untilfale;endparendend33.试比较进程间的低级通信工具与高级通信工具.用户用低级通信工具实现进程通信很不方便,因为其效率低,通信对用户不透明,所有的操作都必须由程序员来实现.而高级通信工具则可弥补这些缺陷,用户可直接利用操作系统所提供的一组通信命令,高效地传送大量的数据.第三章1.高级调度与低级调度的主要任务是什么为什么要引入中级调度a.作业调度又称宏观调度或高级调度,其主要任务是按一定的原则对外存上处于后备状态的作业进行选择,给选中的作业分配内存,输入输出设备等必要的资源,并建立相应的进程,以使该作业的进程获得竞争处理机的权利.b.进程调度又称微观调度或低级调度,其主要任务是按照某种策略和方法选取一个处于就绪状态的进程,将处理机分配给它.c.为了提高内存利用7.选择调度方式和调度算法时,应遵循的准则是什么a.面向用户的准则有周转时间短,响应时间快,截止时间的保证,以及优先权准则.b.面向系统的准则有系统吞吐量高,处理机利用率好,各类资源的平衡利用.11.在时间片轮转法中,应如何确定时间片的大小?a.系统对响应时间的要求;b.就绪队列中进程的数目;c.系统的处理能力。
第5章操作系统习题 P140-142一、复习题1、什么是操作系统答:操作系统(Operating System,简称OS)是管理计算机系统资源、控制程序执行,改善人机界面,提供各种服务,合理组织计算机工作流程和为用户使用计算机提供良好运行环境的一类系统软件。
(P114)2、操作系统的基本功能是什么答:操作系统是用户与计算机硬件之间的接口。
使得用户能够方便、可靠、安全、高效地操纵计算机硬件和运行自己的程序。
操作系统合理组织计算机的工作流程,协调各个部件有效工作,为用户提供一个良好的运行环境。
操作系统是计算机系统的资源管理者,负责管理包括处理器、存储器、I/O设备等硬件资源和程序和数据等软件资源,跟踪资源使用情况,监视资源的状态,满足用户对资源的需求,协调各程序对资源的使用冲突;为用户提供简单、有效使用资源统一的手段,最大限度地实现各类资源的共享,提高资源利用率。
(P115)3、操作系统的基本组成有哪些答:操作系统构成的基本单位包括内核和进程、线程。
内核对硬件处理器及有关资源进行管理,给进程的执行提供运行环境。
进程是程序动态执行的过程。
(P114-115)4、操作系统如何分类答:根据系统运行的方式分类,操作系统的基本类型有三种:批处理系统、分时系统和实时系统。
具备全部或兼有两者功能的系统称通用操作系统。
根据系统的运行环境分类的操作系统有:微机操作系统、网络操作系统、分布式操作系统和嵌入式操作系统。
(P116-117)5、什么是进程它与程序是什么关系答:进程是一个可并发执行的具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次执行过程,也是操作系统进行资源分配和保护的基本单位。
程序是静态的概念,它以文件形式存在于辅助存储器中,进程是动态的概念,程序执行时创建进程,一个程序多次执行创建多个进程,这多个进程可同时存在于机器的内存中。
进行执行完成后结束,进程终止,但程序本身仍然存在,并不因进程的终止而消失。
(P119-124)6、什么是死锁死锁产生的原因是什么答:在系统运行过程中,多个进程间相互永久等待对方占用的资源而导致各进程都无法继续运行的现象称为“死锁”。
第5章操作系统习题P140-142一、复习题1、什么是操作系统答:操作系统(Operating System,简称OS)是管理计算机系统资源、控制程序执行,改善人机界面,提供各种服务,合理组织计算机工作流程和为用户使用计算机提供良好运行环境的一类系统软件。
(P114)2、操作系统的基本功能是什么答:操作系统是用户与计算机硬件之间的接口。
使得用户能够方便、可靠、安全、高效地操纵计算机硬件和运行自己的程序。
操作系统合理组织计算机的工作流程,协调各个部件有效工作,为用户提供一个良好的运行环境。
操作系统是计算机系统的资源管理者,负责管理包括处理器、存储器、I/O设备等硬件资源和程序和数据等软件资源,跟踪资源使用情况,监视资源的状态,满足用户对资源的需求,协调各程序对资源的使用冲突;为用户提供简单、有效使用资源统一的手段,最大限度地实现各类资源的共享,提高资源利用率。
(P115)3、操作系统的基本组成有哪些答:操作系统构成的基本单位包括内核和进程、线程。
内核对硬件处理器及有关资源进行管理,给进程的执行提供运行环境。
进程是程序动态执行的过程。
(P114-115)4、操作系统如何分类答:根据系统运行的方式分类,操作系统的基本类型有三种:批处理系统、分时系统和实时系统。
具备全部或兼有两者功能的系统称通用操作系统。
根据系统的运行环境分类的操作系统有:微机操作系统、网络操作系统、分布式操作系统和嵌入式操作系统。
(P116-117)5、什么是进程它与程序是什么关系答:进程是一个可并发执行的具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次执行过程,也是操作系统进行资源分配和保护的基本单位。
程序是静态的概念,它以文件形式存在于辅助存储器中,进程是动态的概念,程序执行时创建进程,一个程序多次执行创建多个进程,这多个进程可同时存在于机器的内存中。
进行执行完成后结束,进程终止,但程序本身仍然存在,并不因进程的终止而消失。
(P119-124)6、什么是死锁死锁产生的原因是什么答:在系统运行过程中,多个进程间相互永久等待对方占用的资源而导致各进程都无法继续运行的现象称为“死锁”。
内存1通常情况下,在下列存储管理方式中, 支持多道程序设计、管理最简单,但存储碎片多;使内存碎片尽可能少,而且使内存利用率最高;Ⅰ.段式;Ⅱ.页式;Ⅲ.段页式;Ⅳ.固定分区;Ⅴ.可变分区正确答案:Ⅳ;Ⅰ2为使虚存系统有效地发挥其预期的作用,所运行的程序应具有的特性是 ;正确答案:该程序应具有较好的局部性Locality3提高内存利用率主要是通过内存分配功能实现的,内存分配的基本任务是为每道程序 ;使每道程序能在不受干扰的环境下运行,主要是通过功能实现的;Ⅰ.分配内存;Ⅱ.内存保护;Ⅲ.地址映射;Ⅳ.对换;Ⅴ.内存扩充;Ⅵ.逻辑地址到物理地址的变换;Ⅶ.内存到外存间交换;Ⅷ.允许用户程序的地址空间大于内存空间;正确答案:Ⅰ;Ⅱ4适合多道程序运行的存储管理中,存储保护是正确答案:为了防止各道作业相互干扰5下面哪种内存管理方法有利于程序的动态链接正确答案:分段存储管理6在请求分页系统的页表增加了若干项,其中状态位供参考;正确答案:程序访问7从下面关于请求分段存储管理的叙述中,选出一条正确的叙述 ;正确答案:分段的尺寸受内存空间的限制,但作业总的尺寸不受内存空间的限制8虚拟存储器的特征是基于 ;正确答案:局部性原理9实现虚拟存储器最关键的技术是 ;正确答案:请求调页段10“抖动”现象的发生是由引起的;正确答案:置换算法选择不当11 在请求分页系统的页表增加了若干项,其中修改位供参考;正确答案:换出页面12 虚拟存储器是正确答案:程序访问比内存更大的地址空间 13测得某个请求调页的计算机系统部分状态数据为:CPU利用率20%,用于对换空间的硬盘的利用率%,其他设备的利用率5%;由此断定系统出现异常;此种情况下能提高CPU的利用率;正确答案:减少运行的进程数14在请求调页系统中,若逻辑地址中的页号超过页表控制寄存器中的页表长度,则会引起 ;正确答案:越界中断15 测得某个请求调页的计算机系统部分状态数据为:CPU利用率20%,用于对换空间的硬盘的利用率%,其他设备的利用率5%;由此断定系统出现异常;此种情况下能提高CPU的利用率;正确答案:加内存条,增加物理空间容量16 对外存对换区的管理应以为主要目标,对外存文件区的管理应以为主要目标;Ⅰ.提高系统吞吐量;Ⅱ.提高存储空间的利用率;Ⅲ.降低存储费用;Ⅳ.提高换入换出速度;正确答案:Ⅳ;Ⅱ17 在请求调页系统中,若所需的页不在内存中,则会引起 ;正确答案:缺页中断18 虚拟存储器一般都引入关联存储器技术,关联存储器是正确答案:按内容寻址19 在请求分页系统的页表增加了若干项,其中访问位供参考;正确答案:置换算法20 在动态分区式内存管理中,倾向于优先使用低址部分空闲区的算法是;能使内存空间中空闲区分布得较均匀的算法是;每次分配时,把既能满足要求,又是最小的空闲区分配给进程的算法是 ;Ⅰ.最佳适应算法;Ⅱ.最坏适应算法;Ⅲ.首次适应算法;Ⅳ.循环首次适应算法即Next fit;正确答案:Ⅲ;Ⅳ;Ⅰ21 某计算机采用虚拟页式存储技术,系统为每一个进程提供65536B的地址空间,页面大小为4096B,某一个进程的代码段有32768B,数据段16396B,堆栈段在进程创建时为1024B,运行中最大会增涨到15284B;那么这个进程正确答案:能够创建到内存,运行过程中出错22 在动态分区分配方案中,某一进程运行完成后系统收回其主存空间,若该内存空间前后有空闲区,则会与相邻空闲区合并,为此需修改空闲区表,那么造成空闲区数减一的情况是正确答案:有上邻空闲区,也有下邻空闲区23 分段技术和分页技术分别是信息的正确答案:逻辑单位和物理单位24 静态链接是在进行的;而动态链接是在或进行的,其中在进行链接,可使得内存利用率最高;Ⅰ.编译某段程序时;Ⅱ.装入某段程序时;Ⅲ.调用某段程序时;Ⅳ.紧凑时即内存紧缩;Ⅴ.装入程序之前正确答案:Ⅰ;Ⅱ;Ⅲ;Ⅲ25 一个64位的计算机系统中,地址线宽为64位,实际使用的虚拟地址空间的大小是248,若采用虚拟页式存储管理,每页的大小为213,即8KB,页表表项长为8字节,采用多级页表进行管理,那么,多级页表的级次最小是正确答案: 426 在页式存储管理系统中选择页面的大小,需要考虑的因素是Ⅰ.页面大的好处是页表较小;Ⅱ.页面小的好处是可以减少由内碎片引起的内存浪费;Ⅲ.通常,影响磁盘访问时间的主要因素不在于页面的大小,所以使用时可优先考虑较大的页面;正确答案:Ⅰ、Ⅱ27 从下列关于非虚拟存储器的论述中,选出一条正确的论述 ;正确答案:作业在运行前,必须全部装入内存,运行过程中也一直驻留内存28 由于使用了虚拟存储器,指令执行时正确答案:必须先进行“虚、实”地址变换29 在没有快表的情况下,分页系统每访问一次数据,要访问次内存;分段系统每访问一次数据,要访问次内存;段页式系统每访问一次数据,要访问次内存; Ⅰ.1;Ⅱ.2;Ⅲ.3;Ⅳ.4;正确答案:Ⅱ;Ⅱ;Ⅲ30 由连续分配方式发展为分页存储管理方式;再由分页系统发展为分段系统,进而又发展为段页式系统的主要动力是 ;Ⅰ.提高内存利用率;Ⅱ.提高系统吞吐量;Ⅲ.满足编程需要;Ⅳ.既满足编程要求,又提高内存利用率;正确答案:Ⅳ31 在页式存储管理中,其虚拟地址空间是的:在段式存储管理中,其虚拟地址空间是的;在段页式存储管理中,其虚拟地址空间是的;Ⅰ.一维;Ⅱ.二维;Ⅲ.三维;Ⅳ.层次;正确答案:Ⅰ;Ⅱ;Ⅱ32 一个虚拟存储器,其地址空间的大小等于 ;正确答案:地址系统的字长所决定的容量33 在缺页处理过程中,操作系统执行的操作可能是Ⅰ.修改页表Ⅱ.磁盘I/O Ⅲ.分配页框正确答案:Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ34 在动态分区式内存管理中,优先使用低址部分空闲区的算法是;能使内存空间中空闲区分布得较均匀的算法是;每次分配时,把合适的最小的空闲区分配给进程的算法是 ;Ⅰ.最佳适应算法;Ⅱ.最坏适应算法;Ⅲ.首次适应算法;Ⅳ.循环首次适应算法即Next fit;正确答案:Ⅲ;Ⅳ;Ⅰ35 下列关于存储器管理功能的论述中, 和是正确的;Ⅰ.即使在多道程序设计的环境下,用户也能设计用物理地址直接访问内存的程序;Ⅱ.内存分配最基本的任务是为每道程序分配内存空间,其所追求的主要目标是提高存储空间的利用率;Ⅲ.为了提高内存保护的灵活性,内存保护通常由软件实现;Ⅳ.交换技术已不是现代操作系统中常用的技术;Ⅴ.地址映射是指将程序空间中的逻辑地址变为内存空间的物理地址;Ⅵ.虚拟存储器是物理上扩充内存容量;正确答案:Ⅱ;Ⅴ36在请求调页系统中,用户程序凡未装入过内存的页都应从文件区调入;37 在虚拟页式存储管理方案中,页面调入内存的工作是由正确答案:缺页中断处理程序完成38 若用100个双字字长32位组成的位示图管理内存,假定用户归还一个块号为240的内存块时,它对应的位示图的位置是正确答案:字号为7,位号为1639 某计算机采用页式存储管理,内存中现有1000个页表项,CPU的cache中可以存放N个页表项,该系统中,CPU内存访问的时间为100ns,对cache访问的时间是5ns,如果希望页表映射的平均时间降到20ns以下,那么cache中的N必须高于正确答案: 85040 静态重定位是在作业的中进行的,动态重定位是在作业的中进行的; Ⅰ.编译过程;Ⅱ.装入过程;Ⅲ.修改过程;Ⅳ.执行过程正确答案:Ⅱ;Ⅳ41 进程在执行中发生了缺页中断,经操作系统处理后,应让其执行的指令是正确答案:被中断的那一条42 某进程页面访问序列为4,3,2,1,4,3,5,4,3,2,1,5,且开始执行时没有分配页面,若分配给该进程的页框数是3,则采用FIFO置换算法和LRU置换算法时缺页率分别是正确答案: 75%;67%43 某一个操作系统对内存的管理采用页式存储管理方法,所划分的页面大小是正确答案:必须相同44 段页式存储管理中,地址映射表是正确答案:每个进程一张段表,每个段一张页表45 下述存储管理方式中,会产生内部碎片的是 ,会产生外部碎片的是 ;Ⅰ.页式和段式;Ⅱ.页式和段页式;Ⅲ.动态分区方式和段式;Ⅳ.动态分区方式和段页式; 正确答案:Ⅱ;Ⅲ46 对外存对换区的管理应以为主要目标,对外存文件区的管理应以为主要目标;Ⅰ.提高系统吞吐量;Ⅱ.提高存储空间的利用率;Ⅲ.降低存储费用;Ⅳ.提高换入换出速度;正确答案:Ⅳ;Ⅱ47 在请求分页系统的页表增加了若干项,外存始址供参考;正确答案:分配页面48 通常情况下,在下列存储管理方式中, 支持多道程序设计、管理最简单,但存储碎片多;使内存碎片尽可能少,而且使内存利用率最高;Ⅰ.段式;Ⅱ.页式;Ⅲ.段页式;Ⅳ.固定分区;Ⅴ.可变分区;正确答案:Ⅳ;Ⅱ49 请求分页存储管理系统,若把页面的大小增加一倍,则缺页中断次数的变化为 ; 正确答案:不确定50 在首次适应算法中,要求空闲分区按的顺序形成空闲分区链;在最佳适应算法中是按的顺序形成空闲分区链;最坏适应算法是按的顺序形成空闲链; Ⅰ.空闲区起始地址递增;Ⅱ.空闲区起始地址递减;Ⅲ.空闲区大小递增;Ⅳ.空闲区大小递减; 正确答案:Ⅰ;Ⅲ;Ⅳ进程与线程单元测验1 Assume PV operates on a shared resource with semaphore S, what will be happen when there is no resource to use No process waits for正确答案: S=02 并发进程之间交换信息的工作称为 ;正确答案:IPC3 The job which deal处理 some urgency紧急的 event, what schedule algorithm should we select正确答案:priority first4 Which one is not belong to process正确答案:system software5 以下不可能引起进程调度的操作是正确答案:一个进程从就绪状态变成了运行状态6 在操作系统中,要对并发进程进行同步的原因是正确答案:并发进程推进的不确定性7 In the Windows-XP, clipboard剪贴板 is 正确答案: piece of main memory8 The process table will be linked to form形成 a list 链表after a process has being created, such list is called 正确答案:Ready queue 9 操作系统为用户提供了两种类型的用户可以使用的接口或界面,分别是和 ; 正确答案:命令输入;系统调用10 某个作业创建到内存成为一个进程,当该进程阻塞时,对应的作业状态为 ; 正确答案:运行状态11 从操作系统的角度看,进程是由、、三部分组成的,其中是进程存在的唯一标志;Ⅰ.进程表;Ⅱ.动态库;Ⅲ.数据;Ⅳ.上下文;Ⅴ.指令代码;正确答案:Ⅰ;Ⅲ;Ⅴ;Ⅰ12 操作系统作为 ,它只做的工作,而不是操作系统关心的主要 ;正确答案:系统软件;与硬件相关而与应用无关;编译高级程序13 设计分时操作系统时,设计目标首先要考虑的是 ,在设计批处理操作系统时首先要考虑的是 ,在设计实时操作系统时首先要考虑的是 ;Ⅰ.截止时间与前瞻预测;Ⅱ.吞吐量与周转率与利用率;Ⅲ.响应时间与习惯性;正确答案:Ⅲ;Ⅱ;Ⅰ14 下列选项中,导致创建新进程的操作是I.用户登录成功 II.设备分配 III.启动程序执行正确答案:仅I和III15 The process which working on the different data-base will create processes.正确答案: the different16 平均带权周转时间可用来衡量某种调度算法对的调度性能;正确答案:作业17 在一般操作系统情况下,进程的基本状态有三种,分别是、和 ;正确答案:就绪;运行;阻塞18 Base on 3 states of process, the transmission which never be appearingis正确答案: Waiting → Running19 用于同步与互斥的信号量中, 的最大值不超过1, 的最大值可以是大于零的有限值;正确答案:互斥型信号量;资源型信号量20 在支持多线程的系统中,进程P创建的若干个线程不能共享的是正确答案:进程P中某线程的栈指针21 单处理机系统中,可并行的是 ;Ⅰ.进程与进程;Ⅱ.处理机与设备;Ⅲ.处理机与通道;Ⅳ.设备与设备正确答案:Ⅱ;Ⅲ;Ⅳ22 系统中有二个进程并发,当一个进程在等待另一个进程向它发送消息时,他们之间是关系; 正确答案:同步23 在采用交互式的作业控制方式下,用户为控制作业的执行,可以采用 ;正确答案:命令控制语言24 一个作业10:00到达系统,估计运行时间为2小时,若12:00开始调度执行该作业,则其响应比是 ; 正确答案: 225某个作业可以由多个独立运行的模块组成,其中的一个模块进入内存被创建为进程,其余的继续留在作业池里等待作业调度,则此时作业的状态为 ;正确答案:运行状态26 进程P0和P1的共享变量定义及初值为boolean flag2;int turn = 0;flag0 = FALSE; flag1 = FALSE;若进程P0和P1访问临界资源的类C伪代码实现如下:void P0 业运行不当;II.系统资源不足;III.系统发生重大故障;IV.资源分配不当;V.资源独占;VI.进程调度过慢;VII.进程推进顺序不当;VIII.系统中进程太多;正确答案: IV和VII28 产生死锁的四个必要条件是:、、和 ;I.请求和阻塞条件;II.请求和释放条件;III.阻塞和请求条件;IV.释放和阻塞条件;V.互斥条件;VI.线性增长条件;VII.无序释放条件;VIII.有序释放条件;IX.非剥夺条件;XI.无序请求条件;XII.环路条件;XIII.请求和保持条件;正确答案: V,XII,IX和XI29 下述解决死锁的方法中,属于死锁预防策略的是 ,属于死锁避免策略的是 ,属于死锁检测与恢复的 ,属于忽略的是 ;I.银行家算法;II.资源分配图化简法;III.撤消进程法;IV.资源有序分配法;V.彩票算法;VI.鸵鸟算法;正确答案: IV,I,II和VI30 死锁的预防是通过破坏产生死锁的四个必要条件来实现的;下列方法中,破坏了“循环等待”条件,破坏了“请求与保持”条件;破坏了互斥条件;破坏了不可剥夺条件;I.银行家算法;II.资源一次性分配策略;III.资源有序分配策略;技术;V.挂起进程; 正确答案: III,II,IV和V31 从下面关于安全状态和非安全状态的论述中选出一条正确的论述正确答案:安全状态是没有死锁的状态,非安全状态是可能有死锁的状态32 当检测到系统发生死锁之后,可采用 , , 或来解除死锁I.剥夺某些进程所占有的资源;II.撤消某些进程;III.退回到还原点;IV.重新启动系统;V.提供更多的资源;VI.阻塞某些进程;VII.修改注册表;VIII.进入安全模式正确答案: I,II,III和IV33 在死锁的检测中,通常采用和的算法来完成正确答案:资源矩阵法;资源有向图34 死锁不仅是一种与有关的错误,它还与进程的有关正确答案:临界资源;调度顺序35 进程之间可能会死锁,当死锁发生后必须进行检测并恢复,其中算法付出的代价最大正确答案:重启系统36 死锁与安全状态的关系是正确答案:死锁状态一定是不安全状态37 假设系统由相同类型的9个资源被4个进程共享,试分析每个进程最多可以请求个资源数时该系统仍不会死锁正确答案: 338 当进程A正在使用磁带机时,进程B又申请该磁带机,这种情况正确答案:以上均不正确39 一次分配所有资源的方法能破坏死锁四个必要条件中的条件,因此可以预防死锁的发生正确答案:占有并请求40 哪一种对待死锁的策略使系统具有最大的并发度正确答案:忽略41 为多道程序提供的共享资源分配不当时,可能会出现死锁;但是,不适当的也可能产生死锁正确答案:进程调度顺序42 在的情况下,系统出现死锁正确答案:若进程因竞争资源而无休止地相互等待对方释放已占有的资源43 死锁预防是保证系统不进入死锁状态的静态策略,其解决办法是破坏产生死锁的四个必要条件之一;下列方法中破坏了“循环等待”条件的是正确答案:资源有序分配策略44 在死锁的避免算法中,仅当系统处于状态时才实施分配正确答案:安全45 银行家算法是一种算法正确答案:死锁避免46 设m为同类资源数,n为系统中并发进程数;当n个进程共享m个互斥资源时,每个进程的最大需求是w;则下列情况会出现系统死锁的是正确答案:m=4,n=2,w=347 如果系统的资源有向图 ,则系统处于死锁状态正确答案:每种资源只有一个,并出现了环路48下列死锁的论述中,正确的论述是正确答案:可以通过破坏产生死锁的四个必要条件之一或其中几个的方法,来预防发生死锁49 下面的叙述中正确的是正确答案:进程同步是指某些进程之间在逻辑上的相互制约关系50 状态是指系统中还没有进程死锁,但是有可能发生死锁的状态正确答案:不安全文件系统1 无结构文件的含义是正确答案:流式文件2 物理文件组织方式的确定是正确答案:操作系统决定的3 在文件的逻辑组织中,不属于记录文件的是正确答案:分区文件4 文件系统中,打开文件open系统调用的基本操作是 ,关闭文件close系统调用的基本操作是正确答案:把文件的控制管理信息从外存读到内存,把文件当前的控制信息从内存写入外存5 所谓文件系统是正确答案:文件及文件管理软件的集合6建立文件系统的主要目的是正确答案:实现对文件的按名存取7 文件存储空间的分配可采取多种方式,其中方式可使文件顺序访问的效率最高;方式则可解决文件存储空间中的碎片 ,但却不支持对文件的随机访问;而UNIX采用的则是方式;正确答案:连续分配,隐式链接分配,混合索引分配8 建立多级目录的目的是正确答案:解决文件的重名与共享9对任何一个文件,都存在着两种形式的结构,即正确答案:逻辑结构,物理结构10 下列关于索引表的叙述中,正确的是正确答案:对索引文件存取时,必须先查找索引表11 为能对一个文件进行正确的存取,必须为文件设置用于描述和控制文件的数据结构,称为正确答案:文件控制块FCB12 文件的安全管理,主要是通过设置来控制用户对文件的访问的正确答案:管理员或文件主对文件属性的设置13 为了防止各种意外可能破坏文件,文件系统可以采用的方法来保护文件正确答案:建立副本和定时转储14 磁盘和磁带是两种存储介质,它们的特点是正确答案:磁盘是随机存取,磁带是顺序存取的15 假设磁盘的转速为5400转/分,盘面划分成16个扇区,则读取一个扇区的时间为正确答案: 690us16若用100个双字字长32位组成的位示图管理内存,假定用户归还一个块号为240的内存块时,它对应的位示图的位置为正确答案:字号为7,位号为1617 MS-DOS中的文件物理结构采用的是正确答案:链接结构18 假定磁盘有1200个柱面,编号是0~1199,在完成了磁道205处的请求后,当前磁头正在630处为一个磁盘请求服务,若请求队列的先后顺序是:186,1047,911,1177,194,1050,1002,175,30;用SCAN扫描算法和最短寻道时间优先算法完成上述请求,磁臂分别移动了柱面正确答案: 1738,1694 19 把磁臂磁头从当前位置移到指定磁道上所经历的时间,叫时间正确答案:寻道20 某文件系统物理结构采用三级索引分配方法,如果每个磁盘块的大小为1024B,每个盘块索引号占用4字节,请问在该文件系统中,最大的文件大小为正确答案: 16GB21假设一个FCB文件控制块的大小是64B,盘块的大小是1KB,则在每个盘块中可以存放正确答案: 16个FCB22 文件系统可以利用位图实现正确答案:磁盘空间管理23关于文件目录的说法, 是错误的正确答案:文件目录需要长期保存在磁盘上24 磁臂驱动调度算法中算法可能会随时改变移动磁臂运动方向正确答案:先来先服务25 设文件F1的当前引用计数值为1,先建立F1的符号链接软链接文件F2,再建立F1的硬链接文件F3,然后删除F1;此时,F2和F3的引用计数值分别是正确答案: 1、126 操作系统为了管理文件,设计了文件控制块FCB,文件控制块的建立是正确答案:在调用create 时27 已知某磁盘的平均转速为r秒/转,平均寻道时间为T秒,每个磁道可以存储的字节数为N,现向该磁盘读写b字节的数据,采用随机寻道的方法,每道的所有扇区组成一个簇,请问:平均访问时间是正确答案: b/Nr+T28 现代操作系统中,文件系统都有效地解决了重名 ,允许不同的文件可以有相同的文件名;那么,实现该功能的主要方法是正确答案:建立树形目录结构29 在磁盘中读取数据的下列时间中,影响最大的是正确答案:磁道寻道时间30 某一个磁盘共有16个盘面,每个盘面上从外到内共有30000个磁道或称30000个柱面,每个磁道有250个扇区;假定存储信息时以一个扇区作为一个存储块,盘面号磁头号、磁道号和扇区号均从0开始编号,那么,盘块号1002578对应的盘面号、磁道号和扇区号是正确答案: 2,250,16131 在磁盘上,最容易导致存储碎片发生的物理文件结构是正确答案:顺序存放32 在下列叙述中,正确的是正确答案:在磁带上的顺序文件中插入新纪录时,必须复制整个文件33 有一个文件含有10000个文件块,若将其顺序结构存放,则对文件块顺序查找的平均时间为5000个;若按索引顺序文件的结构存放,每个索引为100个文件块,则顺序查找次数是正确答案: 10034 一个磁盘有N个磁道,寻道时每移过一个磁道耗时T秒,文件相邻的数据块在磁盘上存放的位置平均相隔13个磁道,磁盘旋转延时平均R秒,每个存储块的传输时间为P秒,在这种情况下,传输100个数据块需要的时间是正确答案: 10013T+R+P35文件系统中,当调用open去打开一个文件时,其主要目的是正确答案:把文件的控制信息从外存调入内存36 一个文件的绝对路径名的出发点是正确答案:根目录37 文件共享可以有多种方式,下列不是文件共享的方式是正确答案:文件映射法38 通常对文件系统来说,文件名和文件属性可以找到的地方是正确答案:目录39 UNIX操作系统中,文件的索引结构存放在正确答案:索引节点40 假设磁头当前位于第105道,正在向磁道序号增加的方向移动;现有一个磁道访问请求,序列为35,45,12,68,110,180,170,195,采用SCAN调度电梯调度算法得到的磁道访问序列是正确答案: 110,170,180,195,68,45,35,1241 设置当前工作目录的主要目的是42 为能对一个文件进行正确的存取,必须为文件设置用于描述和控制文件的数据结构,称为正确答案:文件控制块43 把磁臂磁头从当前位置移到指定磁道上所经历的时间,称为正确答案:寻道44 假定某个文件由长度为40B的100个记录组成,磁盘存储空间被划分长度为512B的块,为了有效地利用磁盘空间,采用成组方式把文件存放到磁盘上,则每个文件块中含字节数据,至少占用磁盘块正确答案: 480,945文件的顺序存取是正确答案:按文件的逻辑号逐一存取46 文件系统中若文件的结构采用连续结构,则文件控制块FCB中有关文件的物理位置的信息包括I.首块地址;II.文件长度;III.索引表地址正确答案: I和II47文件路径名是正确答案:从根目录到该文件所经历的路径中各符号的集合48 下列算法中,用于磁臂调度的算法是正确答案:最短寻道时间优先算法49 对文件的读写是以为单位的正确答案:块50 下列哪种算法不能提高磁盘的读写速度。
第1章一、填空1.计算机由硬件系统和软件系统两个部分组成,它们构成了一个完整的计算机系统。
2.按功能划分,软件可分为系统软件和应用软件两种。
3.操作系统是在裸机上加载的第一层软件,是对计算机硬件系统功能的首次扩充。
4.分时系统的主要特征为多路性、交互性、独立性和及时性。
5.实时系统与分时以及批处理系统的主要区别是高及时性和高可靠性。
6.若一个操作系统具有很强的交互性,可同时供多个用户使用,则是分时操作系统。
7.如果一个操作系统在用户提交作业后,不提供交互能力,只追求计算机资源的利用率、大吞吐量和作业流程的自动化,则属于批处理操作系统。
二、选择1.操作系统是一种B 。
A.通用软件B.系统软件C.应用软件D.软件包2.操作系统是对C 进行管理的软件。
A系统软件B.系统硬件C.计算机资源D.应用程序3.操作系统中采用多道程序设计技术,以提高CPU和外部设备的A 。
A.利用率B.可靠性C.稳定性D.兼容性4.计算机系统中配置操作系统的目的是提高计算机的B 和方便用户使用。
A.速度B.利用率C.灵活性D.兼容性5.C 操作系统允许多个用户在其终端上同时交互地使用计算机。
A.批处理B.实时C.分时D.多道批处理6、多道程序设计是指(D )。
A、在实时系统中并发运行的多个程序B、在分布系统中同一时刻运行的多个程序C、在一台处理机上同一时刻运行多个程序D、在一台处理机上并发运行多个程序7、配置了操作系统的计算机是一台比原来的物理计算机功能更强的计算机,这样的计算机只是一台逻辑上的计算机,称为(C )计算机。
A、并行B、真实C、虚拟D、共享8、下列选择中,(D )不是操作系统关心的主要问题。
A、管理计算机裸机B、设计、提供用户程序与计算机硬件系统的界面C、管理计算机系统资源D、高级程序设计语言的编译器9、分时系统为了使多个用户能够同时与系统交互,最关键的问题是( C )。
A、计算机具有足够快的运算速度B、能快速进行内外存之间的信息交换C、系统能够及时接收多个用户的输入D、短时间内所有用户程序都能运行10、从用户观点来看,操作系统是(A )。
操作系统部分课后习题答案第一章1、设计现代OS的主要目标就是什么?便利性,有效性,可扩充性与开放性。
2、OS的作用可表现在哪几个方面?(1)OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口。
(2)OS作为计算机系统资源的管理者。
(3)OS实现了对计算机资源的抽象。
4、试说明推进多道批处理系统形成与进展的主要动力就是什么主要动力来源于四个方面的社会需求与技术进展(1)不断提高计算机资源的利用率(2)便利用户(3)器件的不断更新换代(4)计算机体系结构的不断进展。
7、实现分时系统的关键问题就是什么?应如何解决关键问题就是当用户在自己的终端上键入命令时,系统应能准时接收并准时处理该命令。
在用户能接受的时延内将结果返回给用户。
解决办法:针对准时接收问题,可以在系统中设置多路卡,使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据,为每个终端配置缓冲区,暂存用户键入的命令或数据。
针对准时处理问题,应使全部的用户作业都直接进入内存,并且为每个作业分配一个时光片,允许作业只在自己的时光片内运行。
这样在不长的时光内,能使每个作业都运行一次。
12、试从交互性、准时性以及牢靠性方面,将分时系统与实时系统举行比较。
(1)准时性。
实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似,都就是以人所能接受的等待时光来确定,而实时控制系统的准时性,就是以控制对象所要求的开头截止时光或完成截止时光来确定的,普通为秒级到毫秒级,甚至有的要低于100微妙。
(2)交互性。
实时信息处理系统具有交互性,但人与系统的交互仅限于拜访系统中某些特定的专用服务程序,不像分时系统那样能向终端用户提供数据与资源分享等服务。
(3)牢靠性。
分时系统也要求系统牢靠,但相比之下,实时系统则要求系统具有高度的牢靠性。
由于任何差错都可能带来巨大的经济损失,甚至就是灾害性后果,所以在实时系统中,往往都实行了多级容错措施保障系统的平安性及数据的平安性。
13、OS有哪几大特征?其最基本的特征就是什么?并发性、分享性、虚拟性与异步性四个基本特征。
练习答案练习11.1-1.10题解见书1.11有一台输入设备和一台输出设备的计算机系统上,运行有两道程序。
两道程序投入运行情况如下:程序1先开始运行,其运行轨迹为:计算50ms、输出100ms、计算50ms、输出100ms,结束;程序2后开始运行,其运行轨迹为:计算50ms、输入100ms、计算100ms、结束。
1. 忽略调度时间,指出两道程序运行时,CPU是否有空闲?在哪部分空闲?2. 有无等待CPU的情况?如果有,发生在哪部分?题解:由题画出CPU利用图如下:由图可知,1.CPU有空闲,在100ms~150ms时间段是空闲的。
2.程序1无等待时间,而程序2在一开始的0ms~50ms时间段会等待。
1.12 在计算机系统上运行三道程序,运行次序为程序1、程序2、程序3。
程序1的运行轨迹为:计算20ms、输入40ms、计算10ms。
程序2的运行轨迹为:计算40ms、输入30ms、计算10ms。
程序3的运行轨迹为:计算60ms、输入30ms、计算20ms。
忽略调度时间,画出三道程序运行的时间关系图;完成三道程序共花多少时间?与单道程序比较,节省了多少时间?解答:三道程序运行,完成三道程序共花170ms。
与单道程序(260ms)比较,节省了90ms。
(始终按照1-2-3的次序,即程序1→程序2→程序3→程序1→程序2→(在程序3运行前会停10ms等待输入完成)程序3。
(如果不是按照程序1、2、3的次序完成则会有多种情况。
)1.13 在计算机系统上有两台输入/输出设备,运行两道程序。
程序1的运行轨迹为:计算10ms、输入5ms、计算5ms、输出10ms、计算10ms。
程序2的运行轨迹为:输入10ms、计算10ms、输出5ms、计算5ms、输出10ms。
在顺序环境下,先执行程序1,再执行程序2,求总的CPU利用率为多少?题解:由题画出CPU利用图如下:由图可知,在总共80ms的时间里,CPU空闲时间为40ms,即:CPU利用率=40ms/80ms*100%=50%1.14 一个计算机系统有足够的内存空间存放3道程序,这些程序有一半的时间在空闲等待I/O操作。
问多大比例的CPU时间被浪费掉了。
题解:由题画图如下:因为每个程序有一半的时间在等待I/O操作,所以在并发状态下,程序1、程序2、程序3所占时间比依次减半(如上图),所以浪费的时间比例为1/8。
练习22.1-2.17题解见书2.18 某系统中进程状态变化如图2.22所示,当对系统中的进程进行观察时,发现某一进程产生的一次状态变化会引起另一进程发生状态变化。
(1)在什么情况下,一个进程的状态变化3能够立即引起另一进程的状态变化1?(2)在什么情况下,一个进程的状态变化2能够立即引起另一进程的状态变化1?(3)进程的状态变化3是否可能引起另一进程的状态变化2?进程的状态变化3是否可能引起另一进程的状态变化1?解答:(1)当就绪队列中还存在其它进程的情况下,一个进程的状态变化3能够立即引起另一进程的状态变化2。
(2)当就绪队列中还存在其它进程的情况下,一个进程从运行状态变化到就绪状态后,另一个就绪进程能够从就绪状态变为运行状态。
(3)不可能,可能。
2.19分别写出相应的程序来描述图2.23中的前趋图。
解答程序:S1:a:=x+1S2:b:=a+2S3:c:=a+3S4:d:=b+4S5:e:=b+cS6:f:=e+5S7:g=e+6程序:S1:a:=x+1S2:b:=a+2S3:c:=a+3S4:d:=b+4S5:e:=b+cS6:f:=d+e S1S2S3 S4S5 S6 S7 S1S2S3 S4S5 S6S7S7:g:=c+e2.20 假设在一个系统中,新进程以每分钟8个进程的速率到达,每个进程请求服务的平均时间为6s,估计在一个单处理器系统中CPU忙的时间比率。
如果新进程以每分钟10个进程的速率到达,每个进程请求服务的平均时间也为6s,估计在一个单处理器系统中CPU忙的时间比率。
如果新进程创建以每分钟超过10个进程的速率到达,每个进程请求服务的平均时间为6s,估计在一个单处理器系统中CPU忙得时间比率,并解释此时的情况。
解答:因为新进程每分钟8个进程的速率到达,每个进程之间达到的时间间隔为7.5s。
由于每个进程占用6s的CPU时间。
所以,1分钟之内CPU的空间时间为8*1.5s=12s。
CPU的利用率为48/60=0.8,即80%。
因为新进程每分钟10个进程的速率到达,每个进程之间达到的时间间隔为6s。
由于每个进程占用6s的CPU时间。
所以,1分钟之内CPU的空间时间为0s。
CPU的利用率为100%。
如果新进程创建以每分钟超过10个进程的速率到达,每个进程请求服务的平均时间为6s,则请求服务时间会大于1分钟,CPU一直会处于繁忙,所以 CPU 忙的时间比率同样为100%。
2.21 一个系统中有4个进程,进程P1要求20s后运行,经过40s后再次运行;进程P2要求25s后运行;进程P3要求35s后运行,经过35s后再次运行;进程P4要求60s后运行。
进程在阻塞队列等待被唤醒后运行,试创建进程的唤醒队列。
解答:进程的唤醒队列为P1→P2→P3→P4→P1→P3注意:“经过40s后再次运行”表示第1次运行完成后再过40s。
2.22 如果线程是在用户空间线程库中实现,解释为什么当进程中的一个线程阻塞时,进程内的所有其它线程都会阻塞?如果线程是在内核空间中实现,而进程内的一个线程阻塞不会引起进程内的其他线程被阻塞,为什么?解答:用户级线程由用户空间运行的用户级线程库实现。
当一个应用程序提交给操作系统后,操作系统首先为该应用程序建立一个内核管理进程,然后用户级线程库为该进程创建一个或多个用户级线程,但内核并不知道用户空间线程的活动,内核只是以进程为单位,实现进程状态的转换,因此当进程中的一个线程阻塞时,进程内的所有其它线程都会阻塞。
如果线程是在内核空间中实现的,这些内核级线程都由内核创建和控制管理,内核为整个进程及进程中的所有线程维护现场信息,内核的调度是在线程的基础上进行的,因而进程的一个线程阻塞不会引起进程内的其他线程被阻塞。
练习33.1-3.12题解见书3.13证明作业调度算法中短作业优先调度算法具有最小平均等待时间。
证明:假设在作业队列中等待运行的作业有N道,分别为N0,N1,N2,…,Nn-1,它们的运行时间分别为t0,t1,…,tn-1,且满足t0<t1<…<tn-1。
由于短作业有限调度算法总是选择最短的作业先调度,故这些作业总的等待时间为:T1=0 + t0 + (t0 + t1)+(t0 + t1 + t2 ) + … + (t0 + t1 + t2 + … + tn-2)=( N - 1) t0 + ( N - 2) t1 + ( N - 3) t2 + … + tn-2 (1)如果不按照短作业优先调度算法,可设调度顺序为:N1,N0,N2,…,Nn-1,故这些作业总的等待时间为:T2= 0 + t1 +(t0 + t1)+(t0 + t1 + t2 ) + … + (t0 + t1 + t2 + … + tn-2)=( N - 2) t0 + ( N - 1) t1 + ( N - 3) t2 + … + tn-2 (2)(2)-(1)得:T2 – T1 = t1 – t0 >0说明任何一种作业调度顺序的作业的平均等待时间都大于按照短作业优先的作业的平均等待时间。
3.14 假设在一个处理器上执行5个作业,作业到达的次序和需要执行的时间分别为:J0(75ms)、J1(15ms)、J2(5ms)、J3(15ms)、J4(45ms),假定系统中使用FCFS调度算法,作业J3的周转时间是多少?作业的平均等待时间是多少?答:周转时间(ms) 等待时间(ms)J0 75 0J1 90 75J2 95 90J3 110 95J4 155 110平均等待时间(ms)743.15在单道批处理系统中,三个作业的提交时间分别为:10:00、10:10、10:20,需要执行时间分别为:2小时、1小时、0.5小时,分别按照短作业优先调度算法和高响应比优先调度算法进行调度,比较哪一种调度算法更好?解:(1)不抢占:执行顺序为A,C,B平均周转时间:(120+130+200)/3=150(min)平均带劝周转时间:(120/120+130/30+200/60)/3 =26/9抢占:A(10:10),B(10:20),C(10:50),B(11:40),A(13:30)平均周转时间:(210+90+30)/3=110(min)平均带劝周转时间:(210/120+90/60+30/30)/3 =510/360=17/12(2)响应比高者优先调度算法不会抢占,因此,只存在这样一种情况:执行顺序为A,C,B平均周转时间:(120+130+200)/3=150(min)平均带劝周转时间:(120/120+130/30+200/60)/3 =26/9所以,如果要比较哪一种算法好自然针对不抢占的情况。
根据比较结果,它们的平均周转时间和平均带权周转相同,这主要是该应用正好发生了这样凑巧的情况。
3.16假设在具有一个处理器的系统上执行下面的作业,假如采用抢占式短作业优先调度算法,作业需要处理时间T和到达时间A分别如下:那么:I T 到达时间A0 50 01 35 102 20 103 25 554 40 95作业1的周转时间是多少?作业的平均等待时间是多少?答:1。
执行顺序为:0(10),2(30),1(65),3(90),0(130),4(170)作业0的周转时间为:130,作业1的周转时间为:55,作业2的周转时间为:20,作业3的周转时间为:35作业4的周转时间为:65平均周转时间=305/5=61作业0的等待时间为:130-50=80,作业1的等待时间为:55-35=20,作业2的等待时间为:10-10=0,作业3的等待时间为:,35-25=10作业4的等待时间为:,65-40=253.17假如在具有一个处理器系统中,采用优先级高者优先的进程调度算法,优先数小代表优先级高,进程达到顺序I和需要处理时间T、优先数分别如下:I T 优先级0 75 31 15 12 5 43 15 54 45 2(1)没有优先级抢占情况下,写出进程的执行先后序列,进程2的周转时间是多少?进程的平均等待时间是多少?(3)有优先级抢占情况下,写出进程的执行先后序列,进程2的周转时间是多少?进程的平均等待时间是多少?答:(1)无抢占:执行顺序为:1(15),4(60),0(135),2(140),3(155)进程0的周转时间为:135进程1的周转时间为:15进程2的周转时间为:140进程3的周转时间为:155进程4的周转时间为:60进程的平均等待时间=((135-75)+(15-15)+(140-5)+(155-15)+(60-45))/5 = 70(2)有抢占:优先级抢占同上一样。